基于光滑粒子流体动力学算法的海浪建模仿真研究

摘要：

针对传统海浪建模方法中存在海洋表面真实感差、计算复杂的问题，本文进行了基于光滑粒子流体动力学算法（SPH）与移动立方体算法（MC）相结合的海浪建模仿真研究。通过基于空间网格的粒子分配，建立了粒子群单向列表存储结构，在海浪粒子物理量计算时，实现了其光滑核半径内粒子群的快速检索，并基于拉格朗日流体控制方程，进行了海浪粒子受力分析及状态计算；在模拟海浪与环境障碍物碰撞时，将碰撞问题简化为粒子在一定时间段内所经过的路径与障碍物表面三角面片是否相交来进行判定，并假设粒子为理想刚体，采用改进的欧拉方法实现了粒子新位置的动态计算；为增强海浪流体模拟的真实感，在移动立方体节点密度动态计算基础上，依据确定的海浪表面密度阈值，耦合MC算法进行了海浪表面的动态提取，从而实现了海浪三维表面建模与动态演变仿真。通过模拟验证了该算法的时效性与可行性，可为海洋环境信息三维可视化提供一定的参考。

关键词：光滑粒子流体动力学、移动立方体算法、海浪仿真、粒子系统、网格分析

所属期刊栏目：19

分类号：O35;TP3

资助基金：国家自然科学基金项目41471330；国家自然科学基金青年科学基金项目41401439；高等学校博士学科点专项科研基金项目20113718110001。

在线出版日期：2017-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：161-166